Aplikace materiálů vzácných zemin v moderní vojenské technologii

AplikaceMateriál vzácné zeminys v moderní vojenské technologii

Jako speciální funkční materiál může vzácná Země známá jako „pokladový dům“ nových materiálů výrazně zlepšit kvalitu a výkon jiných produktů a je známý jako „vitamín“ moderního průmyslu. Nejenže se používá pouze v tradičních průmyslových odvětvích, jako je metalurgie, petrochemický průmysl, skleněná keramika, spřádání vlny, kůže a zemědělství, ale také hraje nezbytnou roli v oblasti materiálů, jako je fluorescence, magnetismus, laser, vláknitá optická komunikace, vodíková energii, jako je například například emerční nástroj, jako je například emerční nástroj, jako je například emerční nástroj, jako je například emerční nástroj, jako je např. Elektronika, letecký průmysl, jaderný průmysl atd. Tyto technologie byly úspěšně aplikovány ve vojenské technologii, což výrazně podporuje rozvoj moderní vojenské technologie.

Zvláštní role, kterou hrají nové materiály vzácné zeminy v moderní vojenské technologii, široce přitahovala pozornost vlád a odborníků z různých zemí, jako je například klíčový prvek rozvoje špičkových odvětví a vojenských technologií příslušnými odděleními ve Spojených státech, Japonsku a dalších zemích.

Stručný úvod do vzácných zemí a jejich vztah s vojenskou a národní obranou

Přísně řečeno, všechnoPrvky vzácných zeminmít určitá vojenská využití, ale nejdůležitější úlohou v národní obraně a vojenských oborech by mělo být použití laserového rozsahu, laserového vedení, laserové komunikace a dalších oborů.

 Aplikace oceli s vzácnou zeminou a nodulární litinou v moderní vojenské technologii

 1.1 Aplikace oceli vzácné zeminy v moderní vojenské technologii

Mezi jeho funkce patří čištění, modifikace a legování, hlavně včetně odsiření, deoxidace a odstraňování plynu, což eliminuje vliv škodlivých nečistot tání nízkého tání, zdokonalování zrn a struktury, ovlivňující bod přechodu oceli a zlepšení jeho tvrditelnosti a mechanických vlastností. Personál vojenské vědy a technologie vyvinul mnoho materiálů vzácných zemin vhodných pro použití ve zbraních pomocí této vlastnosti vzácné zeminy.

 1.1.1 brnění

 Již na začátku šedesátých let začalo čínský zbraňový průmysl výzkum o aplikaci vzácných zemí v oceli z brnění a zbraně a postupně vyráběl ocel vzácných zemských brnění, jako je 601, 603 a 623, ohlašoval se v nové éře, kde byly klíčové suroviny v čínské produkci založeny domesticky.

 1.1.2 Uhlíková ocel vzácných zemin

V polovině šedesátých let Čína přidala do původní vysoce kvalitní uhlíkové oceli 0,05% prvky vzácných zemin za vzniku uhlíkové oceli vzácné zeminy. Boční hodnota dopadu této oceli vzácné zeminy se zvýšila o 70% na 100% ve srovnání s původní uhlíkovou ocelí a hodnota nárazu při -40 ℃ se zvýšila téměř o dvakrát. Národa s velkým průměrem vyrobená z této oceli byla prokázána prostřednictvím testů střelby ve střeleckém rozsahu, aby plně splnila technické požadavky. V současné době byla Čína dokončena a uvedena do výroby a dosáhla dlouhodobého přání Číny nahradit měď ocelí v kazetách.

 1.1.3 Vysoká manganská ocel a likta

Ocel s vysokou manganem vzácných zemin se používá k výrobě obuvi nádrže a ocel s litým ze vzácných zemin se používá k výrobě ocasních křídel, čenich brzdy a dělostřelecké strukturální části vysokorychlostních zbrojních propíchnutí Sabot, které mohou snížit postupy zpracování, ke zlepšení míry využití oceli a taktických a technických ukazatelů.

V minulosti byly materiály používané pro projektilní tělesa přední komory v Číně vyrobeny z polo občasného litiny s vysoce kvalitním železným železem s 30% až 40% šrotovací oceli. Vzhledem k nízké pevnosti, vysoké křehkosti, nízkému a nestrému počtu účinných fragmentů po explozi a slabé zabíjení síly byl kdysi bráněn vývoj těleso střely přední komory. Od roku 1963 byly vyrobeny různé kalibry maltových skořápek za použití železného železa vzácné Země, které zvýšilo jejich mechanické vlastnosti 1-2krát, vynásobila počet efektivních fragmentů a naostřila ostrost fragmentů, což výrazně zvýšilo jejich zabíjenou sílu. Efektivní počet fragmentů a intenzivní poloměr zabíjení určitého typu dělového skořápky a skořápky polních pistolí z tohoto materiálu v Číně je o něco lepší než u ocelových skořápek.

Aplikace neželezných slitin vzácných zemin, jako je hořčík a hliník v moderní vojenské technologii

 Vzácná Zeměmá vysokou chemickou aktivitu a velký atomový poloměr. Když je přidán do ne-gerrous kovů a jejich slitin, může zdokonalovat zrna, zabránit segregaci, odplyňování, odstraňování a čištění nečistot a zlepšit metalografickou strukturu, aby se dosáhlo komplexního účelu zlepšení mechanických vlastností, fyzikálních vlastností a zpracovatelských vlastností. Pracovníci materiálů doma i v zahraničí vyvinuli nové slitiny hořčíku vzácných zemin, slitiny hliníku, slitiny titanu a superaliony pomocí této vlastnosti vzácné zeminy. Tyto výrobky byly široce používány v moderních vojenských technologiích, jako jsou stíhací letadla, útočná letadla, vrtulníky, bezpilotní letecká vozidla a raketové satelity.

2.1 Slitina pro hořčík vzácných zemin

Slitiny hořčíku vzácné Zeměmít vysokou specifickou sílu, mohou snížit hmotnost letadel, zlepšit taktický výkon a mít široké vyhlídky na aplikace. Slitiny hořčíku vzácných zemin vyvinutých společností China Aviation Industry Corporation (dále jen označovaná jako Avic) zahrnují přibližně 10 stupňů litých slitin hořčíku a deformovaných slitin hořčíku, z nichž mnohé byly použity ve výrobě a mají stabilní kvalitu. Například slitina zm 6 odlévá hořčík s Neodymiem kovového kovového kovového kovoku, protože hlavní přísada byla rozšířena tak, aby byla použita pro důležité části, jako jsou kryty zadního redukce zadního vrtulníku, stíhací žebra a tlakové destičky olova rotoru pro 30 kW generátorů. Vysoká pevná hořčíková slitina BM 25, která byla společně vyvinutá společností Avic Corporation a Non-Gerrous Metals Corporation, nahradila některé slitiny hliníku střední pevnosti a byla aplikována v nárazových letadlech.

2.2 Slitina Titanium vzácné Země

Na začátku 70. let nahradil Pekingský institut leteckých materiálů (označovaný jako Institut leteckých materiálů) nějaký hliník a křemík vzácným kovovým cerem (CE) v titanové slitině Ti-A1-mo, což omezilo srážení křehkých spěch Na tomto základě byla vyvinuta vysoce výkonná vysokoteplotní titanová slitina ZT3 obsahující ceru. Ve srovnání s podobnými mezinárodními slitinami má určité výhody z hlediska pevnosti tepelné odolnosti a výkon procesu. Kousek kompresoru vyrobené s ním se používá pro motor W PI3 II, se snížením hmotnosti o 39 kg na letadlo a zvýšením poměru tahu k hmotnosti o 1,5%. Kromě toho snížení kroků zpracování přibližně o 30% dosáhlo významných technických a ekonomických přínosů a zaplnilo mezeru při používání litých titanových krych pro letecké motory v Číně při 500 ℃. Výzkum ukázal, že v mikrostruktuře slitiny ZT3 obsahující ceru jsou malé částice oxidu ceru. Cerium kombinuje část kyslíku ve slitině za vzniku žáruvzdorné a vysoké tvrdostioxid vzácné zeměMateriál, CE2O3. Tyto částice brání pohybu dislokací během procesu deformace slitiny, což zlepšilo vysokoteplotní výkon slitiny. Cera zachycuje část nečistot plynu (zejména na hranicích zrn), která může posílit slitinu při zachování dobré tepelné stability. Toto je první pokus použít teorii obtížného posilování bodů solutu u litých titanových slitin. Kromě toho se Institut leteckých materiálů vyvinul stabilní a levnýOxid yttrium (III)Písek a prášek v průběhu let výzkumu a speciální technologie léčby mineralizací v procesu přesného odlévání řešení z titanu. Dosáhla lepší úrovně, pokud jde o specifickou gravitaci, tvrdost a stabilitu pro titanovou kapalinu, a ukázala větší výhody při úpravě a kontrole výkonu kalu. Vynikající výhoda použitíOxid yttrium (III)Shell pro výrobu titanových odlitků je to, že za podmínky, že kvalita odlitku a úroveň procesu jsou ekvivalentní procesu povlaku wolframu, lze vyrábět tenčí odlitky titanové slitiny než proces povlaku wolframu. V současné době byl tento proces široce používán při výrobě různých letadel, motorů a civilních odlitků.

2.3 Hliníková slitina vzácné Země

Tepelně rezistentní lití hliníková slitina HZL206 vyvinutá společností AVIC má vyšší mechanické vlastnosti s vysokou teplotou a pokojovou teplotou ve srovnání se zahraničními slitinami obsahujícími nikl a dosáhla pokročilé úrovně podobných slitin v zahraničí. Nyní se používá jako ventil odolný vůči tlaku pro vrtulníky a stíhací letouny s pracovní teplotou 300 ℃, nahrazující slitiny oceli a titanu. Strukturální hmotnost byla snížena a byla uvedena do hromadné výroby. Pevnost v tahu hliníkového křemíku s hypereutektickou slitinou ZL117 při 200-300 ℃ přesahuje sílu západoněmeckých slitin pístu KS280 a KS282. Jeho odolnost proti opotřebení je 4-5krát vyšší než u běžně používaných pístových slitin ZL108, s malým koeficientem lineární expanze a dobrou dimenzionální stabilitou. Používá se v leteckých příslušenstvích KY-5, vzduchových kompresorech KY-7 a Pístových motorech Aviation Model. Přidání prvků vzácných zemin do slitin hliníku významně zlepšuje mikrostrukturu a mechanické vlastnosti. Mechanismus účinku prvků vzácných zemin v slitinách hliníku je: tvorba dispergovaného distribuce, přičemž malé hliníkové sloučeniny hrají významnou roli při posilování druhé fáze; Přidání prvků vzácných zemin hraje roli odplyňující katarze, čímž se snižuje počet pórů ve slitině a zlepšuje výkon slitiny; Hliníkové sloučeniny vzácné zeminy slouží jako heterogenní jádra k upřesnění zrn a eutektických fází a jsou také modifikátorem; Prvky vzácných zemin podporují tvorbu a zdokonalení fází bohatých na železo a snižují jejich škodlivé účinky. α— Pevné množství roztoku železa v A1 klesá se zvýšením přidání vzácné zeminy, což je také prospěšné pro zlepšení síly a plasticity.

Aplikace spalovacích materiálů vzácných zemin v moderní vojenské technologii

3.1 Kovy čisté vzácné zeminy

Čisté kovy vzácné zeminy jsou díky jejich aktivní chemické vlastnosti náchylné k reagování s kyslíkem, sírou a dusíkem za vzniku stabilních sloučenin. Pokud jsou jiskry podrobeny intenzivnímu tření a nárazu, mohou zapálit hořlavé látky. Proto již v roce 1908 byl vyroben z Flint. Bylo zjištěno, že ze 17 prvků vzácných zemin má šest prvků, včetně ceru, lanthanu, neodymia, praseodymia, samarium a yttrium, zvláště dobrý žhářský výkon. Lidé vyrobili různé zápalné zbraně na základě žhářských vlastností kovů vzácných zemí. Například 227 kg americká raketa „Mark 82“ používá kovové vložky vzácných zemin, které nejen vytvářejí výbušné účinky zabíjení, ale také žhářské účinky. Americká raketová hlavice „tlumení mužů“ americká do země je vybavena 108 vzácnými kovovými čtvercovými tyčemi jako vložky a nahrazuje některé prefabrikované fragmenty. Testy statické exploze ukázaly, že jeho schopnost zapálit letecké palivo je o 44% vyšší než u nelimenných.

3.2 Kovy smíšené vzácné zeminy

Kvůli vysoké ceně čistékov vzácných zeminS, nízkonákladové kompozitní kovy vzácných zemin se široce používají ve spalovacích zbraních v různých zemích. Složený spalovací činidlo pro vzácné země je naneseno do kovového skořepiny pod vysokým tlakem, s hustotou spalovacího činidla (1,9 ~ 2,1) × 103 kg/m3, rychlost spalování 1,3-1,5 m/s, průměr plamene asi 500 mm a teplotou plamene až do 1715-2000 ℃. Po spalování zůstává žárovka horké déle než 5 minut. Během invaze do Vietnamu použila americká armáda odpalovače k ​​zahájení 40 mm žhářské granátu, který byl naplněn zapálenou podšívkou vyrobenou ze smíšeného vzácného kovu Země. Poté, co projektil exploduje, může každý fragment se zapálenou podšívkou zapálit cíl. V té době dosáhla měsíční produkce bomby 200000 kol s maximálně 260000 koly.

3.3 Slitiny spalování vzácných zemin

Slitina spalování vzácných zemin s hmotností 100 g může tvořit 200 ~ 3000 zapálených, pokrývající velkou plochu, která je ekvivalentní poloměru zabíjení munice pro piercining a piercingové zbroje. Vývoj multifunkční munice se spalovací silou se proto stal jedním z hlavních směrů rozvoje munice doma i v zahraničí. Pro projektil munice a zbroje zbroje a jejich taktický výkon vyžaduje, aby po proniknutí brnění nepřátelského tanku mohli zapálit své palivo a střelivo, aby nádrž úplně zničily. U granátů je nutné zapálit vojenské zásoby a strategická zařízení v rámci jejich zabíjecího rozsahu. Uvádí se, že plastové kovové zařízení pro vzácné zeminy vyrobené v USA je vyrobeno z nylonu vyztuženého ze skleněných vláken se smíšenou kazetou z slitiny vzácné zeminy uvnitř, což má lepší účinek proti leteckému palivu a podobným cílům.

Aplikace materiálů vzácných zemin ve vojenské ochraně a jaderné technologii

4.1 Aplikace v technologii vojenské ochrany

Prvky vzácných zemin mají vlastnosti odolné vůči záření. Národní neutronové průřezové středisko Spojených států vytvořilo dva druhy desek s tloušťkou 10 mm pomocí polymerních materiálů jako základního materiálu, s přidáním prvků vzácných zemských prvků nebo bez něj pro testy ochrany proti záření. Výsledky ukazují, že účinek polymerních materiálů vzácných zemin tepelných neutronů je 5-6krát lepší než účinek polymerních materiálů bez vzácných zemin. Mezi nimi mají materiály vzácných zemin s SM, EU, GD, DY a dalšími prvky největší průřez absorpce neutronů a dobrý účinek zachycení neutronů. V současné době patří hlavní aplikace materiálů pro ochranu proti záření vzácných zemin ve vojenské technologii.

4.1.1 Shielding

Spojené státy využívají 1% boru a 5% prvků vzácných zeminGadolinium, samariumaLanthanumChcete -li vytvořit 600 mm tlustý záření pro ověření pro chránění štěpného neutronového zdroje reaktoru bazénu. Francie vyvinula materiál ochrany proti záření vzácných zemin přidáním boridu, sloučeniny vzácné zeminy nebo slitinu vzácné země do grafitu jako základního materiálu. Výplně tohoto kompozitního stínícího materiálu musí být rovnoměrně distribuován a vyroben do prefabrikovaných částí, které jsou umístěny kolem reaktorového kanálu podle různých požadavků oblasti stínění.

4.1.2 Termální záření nádrže

Skládá se ze čtyř vrstev dýhy s celkovou tloušťkou 5-20 cm. První vrstva je vyrobena z plastu vyztuženého ze skleněných vláken, s anorganickým práškem přidaným s 2% sloučeninou vzácných zemin jako plniva pro blokování rychlých neutronů a absorbující pomalé neutrony; Druhé a třetí vrstvy přidávají boronový grafit, polystyren a prvky vzácných zemin, které představují 10% celkového plniva v prvním, aby blokovaly mezilehlé energetické neutrony a absorbovaly tepelné neutrony; Čtvrtá vrstva používá grafit místo skleněných vláken a přidává 25% sloučenin vzácných zemin k absorpci tepelných neutronů.

4.1.3 Ostatní

Použití povlaků odolných proti záření vzácných zemin na nádrže, lodě, přístřešky a další vojenské vybavení může mít účinek odolný vůči záření.

4.2 Aplikace v jaderné technologii

Oxid vzácné zeminy (III) lze použít jako hořlavý absorbér uranového paliva ve vroucí vodě (BWR). Mezi všemi prvky má Gadolinium nejsilnější schopnost absorbovat neutrony s přibližně 4600 cíli na atom. Každý přírodní atom gadolinia absorbuje průměrně 4 neutrony před selháním. Při smíchání s štěpným uranem může Gadolinium podporovat spalování, snížit spotřebu uranu a zvýšit energetickou produkci. Na rozdíl od karbidu boru,Oxid Gadolinium (III)Nevytváří deuterium, škodlivé vedlejší produkt. Může odpovídat uranovým palivem a jeho povlakovému materiálu v jaderné reakci. Výhodou použití gadolinia místo boru je to, že Gadolinium může být přímo smíchán s uranem, aby se zabránilo expanzi jaderné palivové tyče. Podle statistik je po celém světě plánováno 149 jaderných reaktorů, z nichž 115 jsou podtlakové vodojevé reaktory používajícívzácné Earth Oxid Gadolinium (III).Samarium vzácné zeminy,Europium, a dysprosium byly použity jako neutronové absorbéry v reaktorech chovatelů neutronů. Vzácná ZeměyttriumMá malý průřez zachycení v neutronech a lze jej použít jako materiál potrubí pro roztavené solné reaktory. Tenká fólie přidaná s gadoliniem a dysprosiem vzácné zeminy lze použít jako detektor neutronového pole v leteckém a jaderném průmyslu, může být jako cílový materiál utěsněné neutronové neutronové cermy použito malé množství vzácné zeminy a erbium. Gradolinium vzácné zeminy lze také použít jako přísava, aby se zabránilo záření neutronové bomby, a obrněná vozidla potažená speciálním povlakem obsahujícím oxid gadolinium mohou zabránit záření neutronů. Ytterbium vzácné zeminy se používá v zařízení pro měření pozemního stresu způsobeného podzemními jaderné výbuchy. Když je vzácná zemina ytterbium vystavena síle, zvyšuje se odpor a změna odporu může být použita pro výpočet aplikovaného tlaku. Pro měření vysokého jaderného stresu lze použít propojení fólie vzácné zeminy gadolinium uložené a prokládané prvkem citlivým na stres.

Aplikace 5 materiálů pro trvalé magnety vzácných zemin v moderní vojenské technologii

Trvalý magnetický materiál vzácné zeminy, známý jako nová generace magnetického krále, je v současné době známým nejvyšším komplexním výkonným materiálem trvalého magnetu. Má více než 100krát vyšší magnetické vlastnosti než magnetická ocel používaná ve vojenském vybavení v 70. letech. V současné době se stal důležitým materiálem v moderní elektronické technologické komunikaci. Používá se v trubce a cirkulátorech v oblasti cestování v umělých satelitch, radarech a dalších aspektech. Proto má důležitý vojenský význam.

Magnety SMCO a magnety NDFEB se používají pro zaostření elektronového paprsku v systému rakety. Magnety jsou hlavní zaostřovací zařízení elektronového paprsku, které přenášejí data na kontrolní plochu rakety. V každém zaostřovacím zařízení rakety je přibližně 5-10 liber (2,27-4,54 kg) magnetů. Kromě toho se také magnety vzácných zemin používají také k řízení motorů a otáčení kormidelních letounů řízených raket. Jejich výhody jsou silnější magnetismus a lehčí hmotnost než původní magnety Al Ni Co.

Aplikace laserových materiálů vzácných zemin v moderní vojenské technologii

Laser je nový typ zdroje světla, který má dobrou monochromatičnost, směrovost a soudržnost a může dosáhnout vysokého jasu. Laserové a vzácné laserové materiály se narodily současně. Doposud přibližně 90% laserových materiálů zahrnuje vzácné zeminy. Například krystal granátu YTTRIUM je široce používaný laser, který může získat kontinuální vysoký výkon při teplotě místnosti. Použití laserů v pevné státě v moderní armádě zahrnuje následující aspekty.

6.1 Laserové rozsah

Neodymium dopovaný granát Yttrium Aluminium vyvinutý ve Spojených státech, Británii, Francii, Německu a dalších zemích může měřit vzdálenost 4000 ~ 20000 m s přesností 5 m. Zbraňové systémy, jako je americký MI, německý Leopard II, francouzský Lecler, japonský typ 90, izraelský Mekava a nejnovější tank British Challenger 2, používají tento typ laserového dálkoměru. V současné době některé země vyvíjejí novou generaci laserových laserových rozsahů pevných stavů pro bezpečnost lidských očí, přičemž provozní vlnové délky se pohybují v rozmezí 1,5 do 2,1 μ. M. Ruční laserový rozsah vyvinutý Spojenými státy a Velká Británie pomocí holmiového dopovaného fluoridového fluoridu fluoridu na 2,06 m, na 3000 m. Spojené státy a mezinárodní laserová společnost také společně používala erbium-dopovaný laser Yttrium lithium fluorid a vyvinuly vlnovou délku laserového rozsahu 1,73 μm a silně vybavené vojáky. Laserová vlnová délka čínských vojenských rozsahů je 1,06 μm v rozmezí 200 až 7000 m. Při spuštění raket, raket a testovací komunikační satelity získala Čína důležitá data při měření rozsahu prostřednictvím laserového televizního teodolitu.

6.2 Laserové vedení

Laserové bomby používají lasery pro terminálové vedení. Cíl je ozářen laserem ND · YAG, který vydává desítky impulsů za sekundu. Pulsy jsou kódovány a světelné impulzy mohou vést reakci rakety, čímž zabrání rušení střelby rakety a překážky stanovené nepřítelem. Například americká vojenská bomba GBV-15 s názvem „inteligentní bomba“. Podobně jej lze také použít k výrobě laserových řízených skořápek.

6.3 Laserová komunikace

Kromě ND · YAG lze použít pro laserovou komunikaci, laserový výstup lithia tetra neodymia (III) fosfátového krystalu (LNP) je polarizován a snadno se moduluje. Je považován za jeden z nejslibnějších mikro laserových materiálů, vhodný pro světelný zdroj komunikace optických vláken a očekává se, že bude aplikován v integrované optice a kosmické komunikaci. Kromě toho může být monokrystalita Yttrium Iron Giret (Y3FE5O12) použita jako různá magnetostatická zařízení povrchové vlny pomocí procesu integrace mikrovlnné trouby, což způsobuje integrovaná a miniaturizovaná zařízení a má speciální aplikace v radarovém dálkovém ovládání a telemetrii, navigaci a elektronické protiopatření.

Aplikace 7 materiálů Supravodivých materiálů v moderní vojenské technologii

Když je materiál nižší než určitá teplota, dochází k jevu, že odpor je nulový, tj. Supravodivosti. Teplota je kritická teplota (TC). Supravodiče jsou antimagnety. Když je teplota nižší než kritická teplota, supravodiče odpuzují jakékoli magnetické pole, které se na ně pokouší použít. Toto je tzv. Meissnerový efekt. Přidání prvků vzácných zemin do supravodivých materiálů může výrazně zvýšit kritickou teplotu TC. To výrazně podporovalo vývoj a aplikaci supravodivých materiálů. V 80. letech 20. století přidaly Spojené státy, Japonsko a další rozvinuté země určité množství Lanthanum, Yttrium, Europium, Erbium a další oxidy vzácných zemí na oxid oxid a měď (II) oxidové sloučeniny, které byly smíšené, tlačené a slibované, které byly rozsáhlejší, zejména ve vojenských aplikacích, zejména v vojenských aplikacích.

7.1 Supravodivé integrované obvody

V posledních letech provedly zahraniční země výzkum aplikace supravodivých technologií v elektronických počítačích a vyvinuly supravodivé integrované obvody pomocí supravodivých keramických materiálů. Pokud se tento integrovaný obvod používá k výrobě supravodivých počítačů, má nejen malou velikost, lehkou hmotnost a je vhodné k použití, ale má také výpočetní rychlost 10 až 100krát rychlejší než polovodičové počítače